Проект установки ЭЛОУ-АВТ (стр. 9 из 9)

С1 – коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками, С1 = 750;

С2 = 4 для клапанных тарелок;

l - коэффициент, учитывающий влияние жидкостной нагрузки на допустимую скорость паров;

,

где L – нагрузка по жидкой фазе в рассчитываемом сечении, м3/ч;

L =

,

где g – нагрузка по жидкости в рассчитываемом сечении;

Р – число сливных устройств на тарелке, Р= 4;

Напор жидкости рассчитываем по формуле

, м,

где b – периметр слива (длина сливной перегородки), b = (0,75-0,8) × d.

Расчет диаметра колонны в сечении I – I

= 22,4 м3/с

= - ×(156 – 20) = 0,757 –0,000831 × (156 – 20)=0,644 г/см3= 644 кг/м3

= 4,3 кг/м3

L =

= = 413,9 м3/ч

= 24,5

С =1,15×750 – 4 × (24,5 – 35) = 904,5

WД = 0,85 × 10-4× 904,5×

= 0,94 м/с

d =

= = 5,51 м

примем d = 5,8 м

Рассчитываем фактическую скорость паров по формуле:

Wфакт = VП/S ,

где S – площадь сечения колонны

S = π d 2/ 4 = (3,14 ∙ 5,8 2 )/4 = 26,41 м3

Wфакт = 22,4/26,41 = 0,85 м/с

Wфакт< WД, следовательно диаметр колонны рассчитан верно.

= = 0,024 м = 24 мм

Расчет диаметра колонны в сечении IV – IV

= 25,4 м3/с

= 0,860 – 0,000686 × (304 – 20) = 0,665 г/см3 = 665 кг/м3

= 6,2 кг/м3

L =

= = 702,2 м3/ч

= 35,9

С =1,15 × 750 – 4 × (35,9 – 35) = 858,9

WД = 0,85 × 10-4× 858,9 ×

= 0,75 м/с

d =

= 6,6 м

примем d = 6,8 м

Рассчитываем фактическую скорость паров по формуле:

Wфакт = VП/S

где S – площадь сечения колонны

S = π d 2/ 4 = (3,14 ∙ 6,8 2 )/4 = 36,3м3

Wфакт = 25,4/36,3 = 0,70 м/с

Wфакт< WД, следовательно, диаметр колонны рассчитан верно.

= 0,031 м = 31 мм

Расчет диаметра колонны в сечении V – V.

= 21,5 м3/с

= 0,951 – 0,000567 × (350 – 20) = 0,764г/см3 = 764 кг/м3

= 5,3 кг/м3

L =

= 798,2 м3/ч

= 47,7

С =1,15 × 750 – 4 × (47,7 – 35) = 811,7

WД = 0,85 × 10-4× 811,7 ×

= 0,83 м/с

d =

= = 5,7 м

примем d = 5,8 м

Рассчитываем фактическую скорость паров по формуле:

Wфакт = VП/S

где S – площадь сечения колонны

S = π d 2/ 4 = (3,14 ∙ 5,8 2 )/4 = 26,41 м3

Wфакт = 21,5/26,41 = 0,81 м/с

Wфакт< WД, следовательно диаметр колонны рассчитан верно.

= 0,037 м = 37 мм

Принимаем диаметр основной атмосферной колонны от верха до тарелки, расположенной над тарелкой вывода фракции 180-230 оС (тарелка 31) равным 5,8 м; от тарелки вывода фракции 180-230 оС до тарелки, расположенной над зоной питания (тарелка 6) – 6,8 м; диаметр нижней части колонны принимаем равным 5,8 м.

6.5.3 РАСЧЕТ ВЫСОТЫ КОЛОННЫ

Высота колонны складывается из высот отдельных ее частей, на которые она условно разбивается (рис.6.9). Высота ее верхней части (над верхней тарелкой) определяется по формуле:

H1 = 0,5×d1,

где d1 - диаметр верхней части колонны.

Высота части колонны от ввода сырья до верхней тарелки складывается из высот "колонок" отвечающих выводу отдельных фракций. Расчет ведется на основе числа тарелок в этих "колонках" и с учетом расстояния между этими тарелками (Dh=0,6 м):

H2 = (N5 - 1)×Dh

H3 = (N4 - 1)×Dh

H4 = (N3 – 1)×Dh

H5 = (N2 - 1)×Dh

H6 = (2-3)×Dh

H7 = (N1 – 1)×Dh

H8 = 1,5-2 м – расстояние до уровня жидкости от нижней тарелки в низу колонны.

H9 – определяется в зависимости от объема жидкости в низу колонны; высота должна обеспечивать работу насоса в течение 10 мин после прекращения подачи нефти на установку.

Vн =

;

Vполусф =

;

H9 =

+ h';

h' =

;

Общая высота колонны равна:

H = SHi

Отсюда

Н1 = 0,5 × 5,8 = 2,9 м;

Н2 = (12 - 1) × 0,6 = 6,6 м;

Н3 = (10 - 1) × 0,6 = 5,4 м;

Н4 = (10 - 1) × 0,6 = 5,4 м;

Н5 = (6 - 1) × 0,6 = 3,0 м;

Н6 = 3 × 0,6 = 1,8 м;

Н7 = (4 - 1) × 0,6 = 1,8 м;

Н8 = 2,0 м;

= 0,949 - 0,000581 × (350 - 20) = 0,757 г/см3 = 757 кг/м3

Vн =

= = 101,0 м3

Vполусф =

= = 82,3 м3

Объем полусферического днища меньше, чем объем мазута, т.е. h' =(101-82,3)/(0,785·5,8) = 4,1

Н9 = 5,8 /2 + 4,1 = 7,0 м

Н = 2,9 + 6,6 +5,4 + 5,4 + 3,0 + 1,8 +1,8 + 2,0 + 7,0 =35,9 м

Рис. 6.9 Эскиз колонны К-1

Библиографический список

1. Проектирование установок ЭЛОУ-АВТ (Методические указания) /СамГТУ; Составители В.Г. Власов, И.А.Агафонов. Самара, 2005

2. Нефти СССР. Справочник. Т. 1. М.: Химия, 1971. С. 294.

3. Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник. М.: Химия, 1971, 414 с.

4. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Ч. 1. М.: 1972, 360 с.

5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М.: Химия, 1981, 560 с.

6. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник. М.: Химия, 1979, 566 с.